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数据中心空调系统各种冷却方式对比

2024-07-17

数据中心空调系统各种冷却方式对比
项目	风冷系统	集中式氟泵风冷系统	开放式水冷系统	闭式水冷系统	冷水系统	双冷源系统
系统组成	主要由室内机和室外冷凝器组成	由风冷室内机、氟泵节能模块、集中式风冷室外冷凝器组成	由室内机和室外冷却塔以及水泵等组成	由室内机和室外闭式冷却塔（干冷器）以及水泵等组成	由冷水机房空调和冷水机组、冷却塔及水泵等组成（风冷冷冻水系统不需要设置冷却塔）	由室内机、冷水机组、冷却塔及水泵、第二冷源的散热系统（风冷冷凝器、冷却塔和乙二醇干冷器等）组成
可靠性	可在每个机房内实现N+X的备份方式，可靠性高；	与风冷基本相同，氟泵节能单元的可靠性是关键因素	冷却水系统是空调系统的单点故障；对安全性要求高时，室外冷却塔以及水泵需考虑备份冗余（双回路冷却水系统）	冷却水系统是空调系统的单点故障；对安全性要求高时，室外冷却塔（干冷器）以及水泵需考虑备份冗余（双回路冷却水系统）	可靠性要求较高的场合，需采用冗余设计（主机备份和双管路系统）	系统的运行可靠性高；
漏水隐患	没有水系统，机房内水的潜在威胁小	同风冷	循环水有蒸发损耗而且比较脏，需定期补水和水处理	水处理比较简单，水损耗小	冷冻水管可能直接进入机房，需合理规划以避免水浸机房的风险，并严格设计并不断检验部件安全性	冷水系统的冷冻水管可能直接进入机房，需合理规划以避免水浸机房的风险，并严格设计并不断检验部件安全性
投资	投资最小	较风冷增加了氟泵投资	投资较风冷系统更大，冷却水系统需要一次性完成	投资较风冷系统更大，冷却水系统需要一次性完成	整体投资较大，冷冻水系统需要一次性完成投资	初期投资大
系统优势	系统简单，易于冗余和容错配置；	系统相对简单，易于冗余和容错配置；具有自然冷却功能	室外部分占用面积小，室内外机不受距离和高差限制；夏季换热效率高	无水飘洒问题；无需水处理装罝；选用乙二醇系统可适应低温运行，并具有自然冷却功能可选；室内外机不受距离和高差限制	冷量由冷水机组统一提供；室外机占地面积小；在大型数据中心有优势，具有自然冷却功能可选；室内外机不受距离和高差限制	具有自然冷却功能可选，室内外机不受距离和高差限制
系统劣势	管道的长度及高差受到严格限制（60米内-80米）；室外机安装较分散，需要合适的位置安装风冷冷凝器	管道的长度及高差受限，但较风冷系统得到改善（100-120米）；室外机安装可集中布置，需要合适的位置安装风冷冷凝器	系统组成复杂；需要进行水系统的清理和维护，有飘水问题；解决容错问题时成本较高	系统组成复杂；需选择合适的水泵和管路；成本较高	系统组成较复杂；需要进行水系统的清理和维护，有飘水问题；解决容错问题时成本较高	系统复杂；由两套系统所组成；维护量大；成本非常高
适应环境	适应环境温度宽	同风冷	适应温度环境窄，适合冬天不结冻的南方地区使用，在低温环境下需要采取防冻措施	适应温度环境宽，适合各种地区、各种位置使用	在低温环境下需要采取防冻措施	可根据不同的环境，选择不同的冷却方式
适应范围	适用的范围面宽；有适合安装风冷冷凝器的机房	管路增加有动力泵，系统落差和管长可以做的更大，系统适用性较风冷相同得到提高好	适合室外机安装受限制机房；适合机房面积较大，使用台数多的机房采用	适合在室外机安装距离较远的机房使用；在不同机房面积下均可采用	适合大型数据中心具有集中制冷系统的机房使用；制冷系统有备份和全年运行	适合配有冷水系统的机房使用；适合对机房可靠性要求极高的机房采用
可扩容性	几乎不受限制，需注意室外机安装位置	几乎不受限制，需注意室外机安装位置较风冷要求空间更大	主管路系统需要提前安装到位，制冷主机可分期实施，末端管路系统因主管系统限制，调整余地小	主管路系统需要提前安装到位，制冷主机可分期实施，末端管路系统因主管系统限制，调整余地较小	主管路系统需要提前安装到位，制冷主机可分期实施，末端管路系统因主管系统限制，调整余地小	管路系统和主机系统一般需要规划设计预留好，否则后期扩容难度大
维护和维修特性	维护简单	维护较简单	维护复杂，需专人定时清理水系统并对机组进行维护	较开式水冷系统维护相对简单	维护复杂，需要专门的人员对制冷系统进行专门的维护	两套系统维护复杂